專利名稱：用于處理光纖端面的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于處理光纖端面的系統(tǒng)，特別是，涉及一種利用電極放電裝置處理光纖端面的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已提出了利用放電表面處理方法在金屬表面鍍上抗蝕性及耐磨性涂層的表面處理技術(shù)。例如，圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中的基于電極放電的一種表面處理技術(shù)的原理示意圖。尖端電極201、與作為接地端的被加工金屬工件202相對，可以實(shí)現(xiàn)對金屬工件202的電鍍、焊接、表面切削等加工工藝。例如在授權(quán)公開號為CN1106902C的中國專利中，提出了一種放電表面處理裝置，通過由改質(zhì)材料或者改質(zhì)材料的原料形成的電極與作為被處理材料的金屬之間施加電壓產(chǎn)生放電而由此在金屬表面形成改質(zhì)層。相互絕緣的多個(gè)電極分別連接著各個(gè)電極專用的電源裝置，利用各個(gè)電源裝置分別向多個(gè)電極供給放電脈沖。圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)中的基于電極放電的第一種實(shí)例的對兩條光纖熔接接續(xù)的原理示意圖。兩個(gè)相對的尖端電極301和302對布置在二者之間的電弧區(qū)域內(nèi)的兩條光纖通過放電產(chǎn)生電弧柱而進(jìn)行熔接接續(xù)。但是，對于這種電極結(jié)構(gòu)，所需的電極電流較大，導(dǎo)致電極的消耗較打。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用機(jī)械打磨方式對光纖端面進(jìn)行處理，通過多道人工打磨工序，以實(shí)現(xiàn)低插入損耗的連接。當(dāng)接續(xù)光纖時(shí)，需要使用光纖打磨機(jī)來處理待接續(xù)光纖的端面，但由于打磨機(jī)的體積大，不適用于用戶在接續(xù)現(xiàn)場安裝這種打磨機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述和其它技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種用于處理光纖端面的系統(tǒng)，利用多電極對平板電極進(jìn)行放電對光纖端面(非金屬材料的表面)進(jìn)行放電處理，實(shí)現(xiàn)對光纖端面處理的均勻性、靈活性。根據(jù)本實(shí)用新型進(jìn)一步的方面，提供一種用于處理光纖端面的系統(tǒng)，包括多個(gè)電極頭，每個(gè)所述電極頭包括:一個(gè)板狀電極，具有一種極性；以及一個(gè)尖端電極組，具有另一種極性，所述尖端電極組與所述板狀電極相對應(yīng)，其中，所述尖端電極組包括多個(gè)平行布置的尖端電極，所述多個(gè)尖端電極與所述板狀電極被配置成在放電時(shí)形成一個(gè)電弧區(qū)域，以對布置在所述電弧區(qū)域內(nèi)的光纖的端部進(jìn)行處理。進(jìn)一步地，在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，所述尖端電極組中的所述多個(gè)尖端電極包括:一個(gè)基準(zhǔn)電極，被構(gòu)造成其位置是固定的；以及至少一個(gè)可移動(dòng)電極，被構(gòu)造成能夠相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，所述板狀電極被構(gòu)造成能夠相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，所述板狀電極上設(shè)有通孔，所述非金屬材料可穿過所述通孔進(jìn)入所述電弧區(qū)域。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)輸送單元，每個(gè)輸送單元被構(gòu)造成能夠從多個(gè)方向?qū)⒁粋€(gè)所述光纖輸送到所述電弧區(qū)域。在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，每個(gè)所述輸送單元包括夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于保持所述光纖的截面為大致的V形的保持通道。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成與所述夾持機(jī)構(gòu)結(jié)合，以控制所述光纖在所述電弧區(qū)域內(nèi)平移、旋轉(zhuǎn)或傾斜。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)所述板狀電極在平行于所述尖端電極的方向上相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)所述可移動(dòng)電極相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)圖像采集單元，每個(gè)所述圖像采集單元被構(gòu)造成采集有關(guān)所述板狀電極、尖端電極和光纖的位置的圖像。上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)單元，所述計(jì)算機(jī)單元被配置成根據(jù)所采集的所述圖像驅(qū)動(dòng)所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，以改變所述光纖、板狀電極和多個(gè)尖端電極中的至少一個(gè)的位置、或者改變所述光纖的姿態(tài)。在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，所述板狀電極、尖端電極組、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置集成在所述電極頭內(nèi)。在上述用于處理光纖端面的系統(tǒng)中，所述尖端電極為非對稱針狀電極。根據(jù)本實(shí)用新型的上述各種實(shí)施例的用于處理光纖端面的系統(tǒng)和用于處理光纖端面的方法，利用多電極對平板電極進(jìn)行放電，對非金屬材料的表面進(jìn)行放電處理，實(shí)現(xiàn)非金屬材料表面處理的均勻性、靈活性，并且能夠產(chǎn)生較小的電極材料消耗。另外，本發(fā)明的用于處理光纖端面的系統(tǒng)使用體積小的等離子放電裝置對光纖端面進(jìn)行處理，從而便于用戶現(xiàn)場安裝。另外，在本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，使用電弧放電方法進(jìn)行自動(dòng)光纖端面處理，并且通過使光纖的玻璃表面熔融的方法，消除光纖端面微小裂紋，減小端面的表面粗糙度等，增加了光纖端面的耐疲勞強(qiáng)度，增加了光纖連接的壽命。為了使本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中的基于電極放電的一種表面處理技術(shù)的原理示意圖；圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)中的基于電極放電的第一種對兩條光纖熔接接續(xù)的原理示意圖；圖3是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的用于處理光纖端面的系統(tǒng)的原理方框圖；圖4是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的用于處理光纖端面的系統(tǒng)的立體示意圖；圖5是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的電極單元的一種布置方式的立體示意圖；圖6是示出根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的光纖輸送裝置的立體示意圖；圖7是示出光纖以不同的方式進(jìn)入本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)中的原理圖；圖8是示出光纖進(jìn)入電弧區(qū)域時(shí)的一種示例性實(shí)施例的原理圖；圖9是示出光纖進(jìn)入電弧區(qū)域時(shí)的另一種示例性實(shí)施例的原理圖；以及圖10是示出利用本實(shí)用新型用于處理光纖端面的系統(tǒng)處理光纖端面的方法的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
雖然將參照含有本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的附圖充分描述本實(shí)用新型，但在此描述之前應(yīng)了解本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可修改本文中所描述的實(shí)用新型，同時(shí)獲得本實(shí)用新型的技術(shù)效果。因此，須了解以上的描述對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言為一廣泛的揭示，且其內(nèi)容不在于限制本實(shí)用新型所描述的示例性實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的組成部分。參見圖3-7，根據(jù)本實(shí)用新型的總體上的實(shí)施例，提供一種用于處理例如光纖端面之類的非金屬材料的表面的系統(tǒng)，包括多個(gè)電極頭1，每個(gè)所述電極頭I包括:一個(gè)具有一種極性(例如負(fù)極性)的板狀電極11 ;以及一個(gè)具有另一種極性(例如正極性)的尖端電極組12，所述尖端電極組12與板狀電極11相對應(yīng)。尖端電極組12包括多個(gè)平行布置的尖端電極，所述多個(gè)尖端電極與板狀電極11被配置成在放電時(shí)形成一個(gè)電弧區(qū)域13，以對布置在電弧區(qū)域13內(nèi)的光纖50的端部進(jìn)行處理。例如，通過對板狀電極11和尖端電極組12施加電壓，可在二者之間的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電弧，從而形成電弧區(qū)域13，處于電弧區(qū)域13中的光纖被電弧加熱而局部熔融，例如消除毛刺、端面變得圓滑，從而形成適于與其它光纖對接的端面。這樣就避免了在對接之前對光纖的端面進(jìn)行機(jī)械打磨之類的預(yù)處理工序，加快了接續(xù)過程。進(jìn)一步地，在放電過程中，由于在板狀電極11上會產(chǎn)生較大的電弧亮斑，減小了板狀電極11上的電流密度，從而減小電極消耗。參見圖5，尖端電極組12中的多個(gè)尖端電極包括:一個(gè)基準(zhǔn)電極121和三個(gè)可移動(dòng)電極122，123和124?；鶞?zhǔn)電極121被構(gòu)造成其位置是固定的，而可移動(dòng)電極122，123和124被構(gòu)造成能夠相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。每個(gè)尖端電極可以為非對稱針狀電極或者非對稱尖錐狀電極。另外，板狀電極11被構(gòu)造成能夠相對于基準(zhǔn)電極121移動(dòng)。這樣，通過移動(dòng)可移動(dòng)電極122，123和124中的至少一個(gè)，可以改變電弧區(qū)域13中局部區(qū)域溫度，從而根據(jù)需要對光纖的端面進(jìn)行處理，達(dá)到所需光纖表面構(gòu)型及表面質(zhì)量的要求。在本發(fā)明中，電極頭的板狀電極和尖端電極組組成體積較小的等離子放電裝置對光纖端面進(jìn)行處理，便于用戶在接續(xù)現(xiàn)場安裝整個(gè)處理系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)的進(jìn)一步的實(shí)施例，板狀電極11上設(shè)有通孔111，光纖50之類的非金屬材料可穿過通孔111進(jìn)入電弧區(qū)域13。可由通孔111推入介電介質(zhì)，或者板狀電極11的表面覆蓋介電介質(zhì)的方式，以改變和引導(dǎo)放電電弧的形態(tài)，達(dá)到對非金屬材料的處理期望。本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)輸送單元2，每個(gè)輸送單元2被構(gòu)造成能夠從多個(gè)方向?qū)⒁粋€(gè)光纖50輸送到電弧區(qū)域13。在一種實(shí)施例中，每個(gè)輸送單元2包括夾持機(jī)構(gòu)21，如圖6所示，所述夾持機(jī)構(gòu)21上設(shè)有用于保持光纖50的、截面為大致的V形的保持通道22。如圖3所示，本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成與夾持機(jī)構(gòu)21結(jié)合，以控制光纖50在電弧區(qū)域13內(nèi)平移、旋轉(zhuǎn)或傾斜。夾持機(jī)構(gòu)21也可以是一種平板夾具。圖7-9是示出光纖以不同的方式進(jìn)入本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)中的原理圖。通過控制夾持機(jī)構(gòu)21，可使光纖50在平行于尖端電極的方向上穿過板狀電極11上的通孔111進(jìn)入電弧區(qū)域13，也可以從多個(gè)尖端電極組之間在平行于尖端電極的方向上進(jìn)入電弧區(qū)域13，或者在板狀電極11和尖端電極組之間在垂直于尖端電極的方向上進(jìn)入電弧區(qū)域?？蛇x地，光纖50可以以傾斜方式進(jìn)入電弧區(qū)域13，其中光纖的軸向方向與板狀電極11的平面的夾角為Θ。通過控制光纖在不同的位置、沿不同的方向、以不同的角度進(jìn)入電弧區(qū)域13，可以靈活地控制光纖在電弧區(qū)域13中的位置、和姿態(tài)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)更加均勻的光纖端面的表面處理或特殊構(gòu)形的表面處理。在本實(shí)用新型中，輸送單元通過夾持機(jī)構(gòu)21將待加工工件(例如光纖)的所需加工的部位以非常靈活的平移、旋轉(zhuǎn)或傾斜的方式輸送到由電極頭I形成的電弧區(qū)域13內(nèi)。例如對于光纖，可以通過夾持機(jī)構(gòu)21以平行于或者垂直于電弧弧柱方向、或者與電弧弧柱成任一合適的角度進(jìn)入電弧區(qū)域。在根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例的用于處理光纖端面的系統(tǒng)還包括多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)板狀電極11在平行于尖端電極的方向上相對于基準(zhǔn)電極121移動(dòng)，以遠(yuǎn)離或者靠近基準(zhǔn)電極121。本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)還包括多個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)可移動(dòng)電極122、123或124相對于基準(zhǔn)電極121移動(dòng)。每個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有一個(gè)電機(jī)(未示出)，每個(gè)電機(jī)與一個(gè)相應(yīng)的可移動(dòng)電極122、123和124電連接，從而驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)電極在三維坐標(biāo)系中沿X、Y和Z軸方向中的至少一個(gè)方向移動(dòng)。例如，如圖5所示，可移動(dòng)電極122可沿X軸方向移動(dòng)，可移動(dòng)電極123可沿X和Z軸方向移動(dòng)，可移動(dòng)電極124可沿Z軸方向移動(dòng)。這樣，在板狀電極11、基準(zhǔn)電極121和可移動(dòng)電極122、123和124中，任何兩個(gè)電極之間的距離都是可調(diào)的，從而滿足對電弧區(qū)域13中的光纖50的不同處理要求。各個(gè)電極在各自的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下都可以復(fù)位到初始位置，并且可以對各個(gè)電極進(jìn)行拆卸、更換、維護(hù)等操作。如圖3所示，本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)圖像采集單元3，每個(gè)圖像采集單元3被構(gòu)造成采集有關(guān)板狀電極11、尖端電極和光纖50的位置的圖像。詳細(xì)而言，圖像采集單元3包括用于攝取圖像的攝像機(jī)、用于支撐和移動(dòng)攝像機(jī)的支架機(jī)構(gòu)、用于對攝像的區(qū)域提供照明的具有高亮度的光源、以及用于對攝像機(jī)攝取的圖像進(jìn)行存儲的圖像采集卡。本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)單元，所述計(jì)算機(jī)單元被配置成根據(jù)由攝像機(jī)采集的圖像驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，以改變光纖50、板狀電極11和多個(gè)尖端電極中的至少一個(gè)的位置、或者通過平移、旋轉(zhuǎn)和傾斜光纖50而改變所述光纖的姿態(tài)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)還包括計(jì)算機(jī)單元第一控制器和第二控制器，計(jì)算機(jī)單元可以與第一控制器和第二控制器通信，使得第一控制器通過第一驅(qū)動(dòng)電路控制第一驅(qū)動(dòng)裝置的操作，而第二控制器通過第二驅(qū)動(dòng)電路控制第二和第三驅(qū)動(dòng)裝置的操作。計(jì)算機(jī)單元作為總監(jiān)控設(shè)備，可以為其它各單元或者裝置提供數(shù)據(jù)通訊、轉(zhuǎn)換、處理、存貯與控制等功能，對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這樣，計(jì)算機(jī)單元、輸送單元、電極頭、第一控制器和圖像采集單元構(gòu)成一種自動(dòng)化非金屬材料表面處理系統(tǒng)。例如，在圖像采集單元中，通過攝像機(jī)完成對各個(gè)電極位置圖像及待加工工件(例如光纖端面)的位置圖像采集，經(jīng)過由圖像采集卡進(jìn)行存儲、格式轉(zhuǎn)換等處理將圖像數(shù)字化信息傳入計(jì)算機(jī)單元，由計(jì)算機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比較，并判別待加工工件和各個(gè)電極的相對位置，從而輸出控制信息。控制信息通過串口通信的方式控制輸送單元中的夾持機(jī)構(gòu)，調(diào)整夾持機(jī)構(gòu)與電極間的相對位置，從而實(shí)現(xiàn)待加工工件的位置校準(zhǔn)。在一種實(shí)施例中，如圖4所示，板狀電極、尖端電極組、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置集成在一個(gè)電極頭I內(nèi)。另一方面，第二控制器和第二驅(qū)動(dòng)電路集成在一個(gè)控制單元4中，并且電極頭I與控制單元4通過正電極電源線纜51、負(fù)電極電源線纜52及電機(jī)控制通信纜53進(jìn)行電連接。為了減小分布電容，正電極電源線纜51、負(fù)電極電源線纜52及電機(jī)控制通信纜53都采用柔性電纜，并被布置成間隔一定距離、或者采取獨(dú)立布線的方式，以實(shí)現(xiàn)電極頭I的電氣性能和安裝靈活性。這樣，電極頭I與控制單元4在空間上彼此獨(dú)立，構(gòu)成分體式裝置，可以實(shí)現(xiàn)外置電極頭I現(xiàn)場加工非金屬材料的靈活性。在另一種實(shí)施例中，電極頭I與控制單元4可以被構(gòu)造成一體式裝置。在控制單元4上還設(shè)有用于操作的面板控制鍵41、用于顯示的液晶顯示器42、以及電源插頭43。面板控制鍵41和液晶顯示器42構(gòu)成人機(jī)對話界面。通過操作面板控制鍵41，可以輸入及調(diào)節(jié)用于各個(gè)電極的放電電流強(qiáng)度、放電時(shí)間等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)控制單元4對各個(gè)電極產(chǎn)生的放電電弧的強(qiáng)度及放電時(shí)間的控制。進(jìn)一步地，通過面板控制鍵41還可以輸入及調(diào)節(jié)板狀電極11、和可移動(dòng)電極122、123和124的位移參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制單元4對第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二控制器的控制，從而實(shí)現(xiàn)對板狀電極11、和可移動(dòng)電極122、123和124在三維空間上的位置調(diào)節(jié)。另外，可在液晶顯示器42上顯示輸入的各個(gè)參數(shù)、各個(gè)電極的位置、放電時(shí)間、以及光纖50在電弧區(qū)域13中的位置和姿態(tài)等?？刂茊卧?可通過串行通信方式與計(jì)算機(jī)單元實(shí)現(xiàn)通信。另外，也可以單獨(dú)由控制單元4通過自身的面板控制鍵41、內(nèi)嵌的單片機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理，從而可作為獨(dú)立裝置進(jìn)行工作。另一方面，輸送單元也可以通過串行通信方式與計(jì)算機(jī)單元實(shí)現(xiàn)通信，進(jìn)行聯(lián)機(jī)工作。可替換地，也可去除與計(jì)算機(jī)單元的串行通信，使輸送單元的第一控制器通過自身的控制面板與內(nèi)嵌的單片機(jī)(未示出)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理，從而使第一控制器成為獨(dú)立的控制裝置進(jìn)行工作。第一控制器中的控制面板作為人機(jī)界面，用于對夾持機(jī)構(gòu)21進(jìn)行操作監(jiān)控。例如，通過控制面板設(shè)置的參數(shù)通過內(nèi)嵌的單片機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，控制夾持機(jī)構(gòu)21轉(zhuǎn)動(dòng)、或者在三維坐標(biāo)系中沿X、Y和Z軸方向中的至少一個(gè)方向移動(dòng)。雖然上面描述了本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)包括一個(gè)電極頭I的實(shí)施例，但本實(shí)用新型并不僅限于此?？梢詫⒍鄠€(gè)電極頭設(shè)置成矩陣形式，例如2X1、2X2、3X2、3X3的矩陣等，從而可以對多個(gè)光纖(工件)進(jìn)行并行處理。雖然描述了電極頭I包括I個(gè)板狀電極和4個(gè)尖端電極的實(shí)施例，四個(gè)尖端電極可實(shí)現(xiàn)對平板電極10同時(shí)放電，但本實(shí)用新型并不局限于此。尖端電極也不限于外4個(gè)，而可以為3個(gè)、5個(gè)、6個(gè)等等，并可以計(jì)算機(jī)單元控制各個(gè)電極在不同的時(shí)間、以不同的脈沖電流進(jìn)行放電。?？刂茊卧?可通過串行通信方式與計(jì)算機(jī)單元實(shí)現(xiàn)通信。另外，也可以單獨(dú)由控制單元4通過自身的面板控制鍵41、內(nèi)嵌的單片機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理，從而可作為獨(dú)立裝置進(jìn)行工作。作為一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，在設(shè)置了計(jì)算機(jī)單元的情況下，輸送單元及電極單元中的至少一個(gè)與計(jì)算機(jī)單元通過串行方式通信連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面的實(shí)施例，通過一種利用上述各種用于處理光纖端面的系統(tǒng)處理光纖端面的方法，包括:將多個(gè)光纖50分別輸送到相應(yīng)的電弧區(qū)域13中；以及控制板狀電極11和尖端電極組放電并產(chǎn)生電弧，以對布置在電弧區(qū)域內(nèi)13的光纖的端部進(jìn)行處理。進(jìn)一步地，在產(chǎn)生電弧的過程中，通過板狀電極上的通孔向電弧區(qū)域中輸送介電介質(zhì)，或者在板狀電極的表面覆蓋介電介質(zhì)，以改變和引導(dǎo)放電電弧的形態(tài)。圖10是示出利用本實(shí)用新型用于處理光纖端面的系統(tǒng)處理光纖端面的方法的控制流程圖。在步驟S100，系統(tǒng)開機(jī)初始化。在步驟S110，對可獨(dú)立工作的電極單元和輸送單元進(jìn)行是否已與計(jì)算機(jī)單元正常通信的判別。如果步驟SllO的判斷結(jié)果為“否”，則進(jìn)入步驟S112，判斷是否需要連接電極單元或者輸送單元。如果在布置S112判斷出其中一個(gè)單元未連入，則進(jìn)入步驟SI 14，手動(dòng)開啟并設(shè)置該單元的工作參數(shù)，直到該單元的參數(shù)設(shè)定完成。如果步驟SllO的判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入步驟S120，判斷是否運(yùn)行系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)。如果步驟S120的判斷結(jié)果為“否”，則執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，否則進(jìn)入步驟S130，判斷是否需要執(zhí)行工件位置校準(zhǔn)。在完成工件位置校準(zhǔn)之后，進(jìn)入布置S140，利用攝像機(jī)對工件(例如光纖端部)以及各個(gè)電極的位置進(jìn)行采集。電極頭中各個(gè)電極的位置及輸送單元中工件位置的參數(shù)通過安裝在計(jì)算機(jī)單元中的軟件進(jìn)行設(shè)置，軟件環(huán)境配置正確后，啟動(dòng)工件位置校準(zhǔn)功能。在步驟S150中對采集的圖像進(jìn)行處理、分析及判斷，判斷結(jié)果饋入輸送單元的第一控制器和用于電極頭的第二控制器。之后，在步驟S160，通過第一和第二控制器分別對第一、第二和第三驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，以對各個(gè)電極和光纖的位置進(jìn)行校準(zhǔn)。之后，在步驟S170判斷各個(gè)電極和光纖的位置是否滿足設(shè)置要求。如果步驟S170的判斷結(jié)果為“是”，則在步驟S180判斷是否開始放電。如果對待加工工件進(jìn)行放電操作，則在步驟S182顯示放電處理后工件的圖像信息，放電動(dòng)作可通過軟件或控制面板按鍵功能實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作。之后，在步驟S184判斷工件是否需要復(fù)位,如果需要復(fù)位,則在步驟S186將夾持機(jī)構(gòu)復(fù)位，以方便取出工件。由此完成對工件的放電處理過程。雖然上面以處理圓形光纖為例描述了本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，但顯然本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)也可以用于處理帶狀光纖。因此，在本實(shí)用新型中光纖包括圓形光纖和帶狀光纖。根據(jù)本實(shí)用新型的上述各種實(shí)施例的用于處理光纖端面的系統(tǒng)提供了一種利用多電極放電的自動(dòng)化裝置，在對非金屬表面進(jìn)行處理時(shí)，特別處理微小光學(xué)器件的表面時(shí)(如圓形光纖或帶狀光纖的端面)，處理后的光纖端面具有良好的均勻性及重復(fù)性，不需再進(jìn)行其它的機(jī)械處理就可以與其它光纖進(jìn)行快速接續(xù)，并且該系統(tǒng)構(gòu)型靈活、可以有效減少使用過程中電極的消耗量。另外，本發(fā)明的用于處理光纖端面的系統(tǒng)使用體積小的等離子放電裝置對光纖端面進(jìn)行處理，從而便于用戶現(xiàn)場安裝。另外，在本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，使用電弧放電方法進(jìn)行自動(dòng)光纖端面處理，并且通過使光纖的玻璃表面熔融的方法，消除光纖端面微小裂紋，減小端面的表面粗糙度等，增加了光纖端面的耐疲勞強(qiáng)度，增加了光纖連接的壽命。根據(jù)本實(shí)用新型的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，通過圖像采集單元和計(jì)算機(jī)單元的結(jié)合，可在一定范圍之內(nèi)任意調(diào)節(jié)各個(gè)電極之間的距離、以及待加工工件在電弧區(qū)域中的位置和姿態(tài)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上面所描述的實(shí)施例都是示例性的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行改進(jìn)，各種實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)在不發(fā)生結(jié)構(gòu)或者原理方面的沖突的情況下可以進(jìn)行自由組合，從而在解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更多種光纖接續(xù)組件。在詳細(xì)說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例之后，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可清楚的了解，在不脫離隨附權(quán)利要求的保護(hù)范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與改變，且本實(shí)用新型亦不受限于說明書中所舉示例性實(shí)施例的實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種用于處理光纖端面的系統(tǒng)，包括多個(gè)電極頭，每個(gè)所述電極頭包括: 一個(gè)板狀電極，具有一種極性；以及 一個(gè)尖端電極組，具有另一種極性，所述尖端電極組與所述板狀電極相對應(yīng)， 其中，所述尖端電極組包括多個(gè)平行布置的尖端電極，所述多個(gè)尖端電極與所述板狀電極被配置成在放電時(shí)形成一個(gè)電弧區(qū)域，以對布置在所述電弧區(qū)域內(nèi)的光纖的端部進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，所述尖端電極組中的所述多個(gè)尖端電極包括: 一個(gè)基準(zhǔn)電極，被構(gòu)造成其位置是固定的；以及 至少一個(gè)可移動(dòng)電極，被構(gòu)造成能夠相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，所述板狀電極被構(gòu)造成能夠相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，所述板狀電極上設(shè)有通孔，所述非金屬材料可穿過所述通孔進(jìn)入所述電弧區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)輸送單元，每個(gè)輸送單元被構(gòu)造成能夠從多個(gè)方向?qū)⒁粋€(gè)所述光纖輸送到所述電弧區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述輸送單元包括夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于保持所述光纖的截面為大致的V形的保持通道。
7.如權(quán)利要求5所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成與所述夾持機(jī)構(gòu)結(jié)合，以控制所述光纖在所述電弧區(qū)域內(nèi)平移、旋轉(zhuǎn)或傾斜。
8.如權(quán)利要求7所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)所述板狀電極在平行于所述尖端電極的方向上相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)第三驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)所述可移動(dòng)電極相對于所述基準(zhǔn)電極移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)圖像采集單元，每個(gè)所述圖像采集單元被構(gòu)造成采集有關(guān)所述板狀電極、尖端電極和光纖的位置的圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括計(jì)算機(jī)單元，所述計(jì)算機(jī)單元被配置成根據(jù)所采集的所述圖像驅(qū)動(dòng)所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，以改變所述光纖、板狀電極和多個(gè)尖端電極中的至少一個(gè)的位置、或者改變所述光纖的姿態(tài)。
12.如權(quán)利要求8所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，所述板狀電極、尖端電極組、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置集成在所述電極頭內(nèi)。
13.如權(quán)利要求1所述的用于處理光纖端面的系統(tǒng)，其中，所述尖端電極為非對稱針狀電極。
專利摘要一種用于處理光纖端面的系統(tǒng)，包括多個(gè)電極頭，每個(gè)所述電極頭包括一個(gè)板狀電極，具有一種極性；以及一個(gè)尖端電極組，具有另一種極性，所述尖端電極組與所述板狀電極相對應(yīng)，其中，所述尖端電極組包括多個(gè)平行布置的尖端電極，所述多個(gè)尖端電極與所述板狀電極被配置成在放電時(shí)形成一個(gè)電弧區(qū)域，以對布置在所述電弧區(qū)域內(nèi)的光纖的端部進(jìn)行處理。利用多電極對平板電極進(jìn)行放電對光纖端面進(jìn)行放電處理，實(shí)現(xiàn)對光纖端面處理的均勻性、靈活性。
文檔編號G02B6/25GK202975388SQ20122059154
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者蔡婭, 童朝陽 申請人:泰科電子(上海)有限公司